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i S O L A T I O N S K A M M E R
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Isolationskammer zur
Handhabung von radioaktiv und/oder toxisch kontaminierten Systemen, mit mindestens
einer allseitig hermetisch abgeschlossenen bzw. abschliessbaren Arbeitskabine.
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In radioaktiv und/oder toxisch kontaminierten, meist geschlossenen
Systemen besteht bei deren Öffnung die Gefahr, dass unerwünschte, meist gesundheitsschädigende
Stoffe entweichen und damit die Umgebung verseuchen. Ein Öffnen solcher Systeme
lässt sich von Zeit zu Zeit nicht vermeiden, z.B. im Fall von Reparaturen, beim
Unterhalt oder wenn ein solches System zwecks Beseitigung zerlegt werden muss.
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Um diese Gefahr zu bannen, nämlich Kontaminationsverfrachtungen und/oder
Kontaminationsverschleppungen zu unterbinden, werden in bekannter Weise Isolationskammern
verwendet. Diese sind oft demontierbar und können die Form von Zelten oder kastenförmigen
Gehäusen besitzen; jedenfalls sind sie dicht ausgeführt, sodass deren Inneres, meist
durch eine Schleuse zugänglich, hermetisch gegen die Aussenwelt verschlossen ist.Das
noch geschlossene System wird
in die Isolationskammer gebracht und,
nachdem diese verschlossen ist, in dieser geöffnet. Damit bleibt jegliche Kontamination
auf einen eng begrenzten, definierten Raum beschränkt.
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Diese Isolationskammern werden selbsttragend und/oder mit einem Stützrahmen
ausgerüstet hergestellt und die eigentliche Arbeitskabine kann aus Metall- oder
Kunststoffolien, aus Glas, aus Kautschuk, aus Naturfasern oder aus einer Kombination
dieser Materialien bestehen.
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Wie schon erwähnt besitzt die Isolationskammer üblicherweise eine
Zugangsschleuse und ausserdem gegebenenfalls Versorgungsleitungen für Luft, Wasser,
Elektrizität und dgl., wobei für den Schutz der die Arbeitskabine betretenden Person
Schutzanzüge, Handschuhe usw.
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zur Verfügung stehen. Auch sind gelegentlich Soll-Leckstellen vorgesehen,
die mit geeigneten Filtern ausgrüstet sind.
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Bei Arbeitskabinen, deren Festigkeit möglicherweise nicht allen gewaltsamen
Einwirkungen standhalten könnte (mechanische Verletzung, Einwirkung von Druck oder
Wärme und dgl.), besteht immer die Gefahr einer zumindest teilweisen Zerstörung
der Hülle. Damit ist die Abdichtung nicht mehr gewährleistet und die Wahrscheinlichkeit
besteht, dass Kontaminationen aus der Isolationskammer austreten und die äußere
Umgebung verseuchen könnte. Zwar hat man versucht, dieser Gefahr dadurch zu begegnen,
dass innerhalb der Arbeitskabine ein Unterdruck herrscht, sodass bei Auftreten eines
Lecks Umgebungsluft einströmt und keine eventuell kontaminierte oder solchen Staub
tragende Luft aus der Kabine austreten
kann. Dies funktioniert aber
nicht immer zuverlässig, besonders weil immer mit-Turbulenzen gerechnet werden muss,
die ein Austreten kontaminierter Luft bewirken könnten. Beim Auftreten eines grösseren
Lecks besteht nach bekanntem Stand der Technik keine Möglichkeit mehr, das Austreten
von kontaminierter Luft zu verhindern.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Isolationskammer
der gattungsgemässen Art so zu verbessern, dass die Gefahr einer Kontaminationsverfrachtung
bzw. einer Verseuchung der ausserhalb der Arbeitskabine liegenden Umgebung gebannt
ist, ohne dass primär unverhältnismässig grosse Investitionen zu -tätigen wären.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass
mindestens ein Raumbegrenzungselement der Isolationskammer mehrlagig ausgebildet
ist, wobei die Arbeitskabine mit der innersten Lage dieses Raumbegrenzungselement
verbunden ist und wobei die weitere bzw. weiteren Lagen mit vorbereiteten Mitteln
zur Aufnahme einer weiteren, die bestehende Arbeitskabine umgebenden Umhüllungskabine
versehen ist bzw. sind.
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Dadurch kann bei Auftreten eines Lecks innerhalb der kurzen zur Verfügung
stehenden Zeit eine Umhüllungskammer an der zweiten Lage des vorbereiteten Raumbegrenzungselement
angebracht werden, die die vollständige Abdichtung der Arbeitskabine wieder gewährleiw
stet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das mehrlagig ausgebildete Raumbegrenzungselement
der Isolationskammer das Fussbodenelement
ist. Dieses ist nämlich
am wenigsten zugänglich, da die gesamte Isolationskammer auf diesem ruht.
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Da solche Lecks auch nächträglich von neuem auftreten können, empfiehlt
es sich, das mehrlagig ausgebildete Raumbegrenzungselement der Isolationskammer
mit einer Mehrzahl von Lagen, vorzugsweise mindestens vier oder mehr Lagen auszurüsten.
Dies schafft die Möglichkeit, die Isolationskammer zu wiederholten Malen mit einer
jeweils äusseren Umhüllungskammer zu umgeben, ohne dass die gesamte Isolationskammer
jedesmal abgebaut und neu wieder aufgebaut werden muss. Dazu kommt, dass die zusätzlichen
Aufwendungen für die jeweils neue Umhüllungskammer nur bei Bedarf, somit nach und
nach zu erbringen sind.
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Eine besonders einfache Art des Aufbaus zusätzlicher Umhüllungskammern
ergibt sich dadurch, dass die einzelnen Lagen des mehrlagig ausgebildeten Raumbegrenzungselementes
der Isolationskammer, von innen gegen aussen, mit wachsender Grösse ausgebildet
sind und einander in den Randbereichen überlappen. Dadurch bleibt jede der Lagen
zwecks Befestigung des Randbereichs der nächsten Umhüllungskammer gut zugänglich.
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Wenn von Anfang an neben einer ersten, inneren Arbeitskabine, die
mit der innersten Lage des mehrlagig ausgebildeten Raumbegrenzungselementes der
Isolationskammer verbunden ist, eine diese erste Arbeitskabine umgebende Umhüllungskammer
vorhanden ist, die mit der von innen her zweiten Lage des mehrlagig ausgebildeten
Raumbegrenzungselementes der Isolationskammer verbunden ist, ergibt
sich
eine enorme Erhöhung der Sicherheit. Bei Auftreten eines Lecks in der ersten Arbeitskabine
sichert nämlich die Umhüllungskammer die Abdichtung gegen aussen. Sobald diese Undichtigkeit
festgestellt ist, -was mit bekannten Mitteln erfolgen kann -, wird eine zweite,
die noch intakte erste Umhüllungskammer umgebende Umhüllungskammer aufgestellt und
mit der vorbereiteten, dritten Lage des Fussbodenelementes dichtend verbunden. Dieses
Vorgehen kann analog weitergeführt werden, bis sämtliche freien, vorbereiteten Lagen
des Fussbodenelementes verwendet worden sind.
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Eine einfache, wirksame und preisgünstige Ausführung einer erfindungsgemässen
Isolationskammer kann dadurch realisiert werden, dass die Arbeitskabine und/oder
die Umhüllungskammer bzw. -kammern aus flexiblem, gegebenenfalls mehrschichtigem
Material in der Art eines Zeltes ausgebildet und entlang des Randbereiches mit dem
mehrlagig ausgebildeten Raumbegrenzungselement der Isolationskammer verbunden ist.
Zweckmässigerweise ist dann das den Bodenteil der Isolationskammer bildende mehrlagige
Raumbegrenzungselement starr ausgebildet und kann einen Stützrahmen tragen, an welchem
die Arbeitskabine und die Umhüllungskammer bzw. -kammern aufgehängt ist bzw. sind.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Isolationskammer,
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, näher erläutert. Im einzelnen
zeigen: Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer Isolationskammer,
Fig.2
einen schematischen Schnitt durch eine Isolationskammer mit einer inneren Arbeitskabine
und einer Umhüllungskammer, und Fig.3 einen schematischen Schnitt durch eine Isolationskammer,
um welche schon mehrere Umhüllungskammern angeordnet sind.
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In der Fig.1 ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer
Isolationskammer gezeigt, die generell mit 1 bezeichnet ist.
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Sie besitzt ein Grund- oder Bodenelement 2, auf welchem ein Traggerüst
angebracht ist, das vertikale Träger 3 und horizontale Verbindungträger 4 umfasst.
Dieses Traggerüst dient zur Abstützung des eigentlichen Kammerelementes 5, welches
als Arbeitskabine dient. Das Bodenelement 2 umfasst eine Bodenplatte 6, an welcher
die Aussenwände 7a, 7b usw. des Kammerelementes 5 dichtend befestigt sind. Eine
Mehrzahl von entlang der Kanten des Kammerelementes 5 angebrachten Aufhängungsgliedern
8 verbindet das Kammerelement 5 mit den Trägern 3 und 4 und gibt so der Isolationskammer
1 die erforderliche Stabilität.
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Das Kammerelement 5 kann bei dieser Ausführung aus flexiblem Folienmaterial
bestehen und weist Fenster 9 auf. Der Zugang in die Arbeitskabine erfolgt mittels
einer Eintrittsöffnung 10, die hermetisch verschliessbar ist. Das Bodenelement 2
ist starr ausgebildet und dient als begehbarer Fussboden für eine mit einem Schutzanzug
versehene Person, die sich in der Arbeitskabine aufhält.
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Solche Isolationskammern sind bekannter Stand der Technik und weisen,
wie eingangs erwähnt, den Nachteil auf, dass bei Auftreten eines Lecks die Gefahr
besteht, dass über kurz oder lang eine Kontaminationsverfrachtung gegen aussen erfolgen
kann. Dieser Gefahr wird mit der erfindungsgemässen Konstruktion begegnet, die als
Ausführungsbeispiel in einem schematischen Schnitt in den Figuren 2 und 3 dargestellt
ist.
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Die wiederum mit generell 1 bezeichnete Isolationskammer umfasst ein
starr ausgebildetes Bodenelement 2 mit einer Grundplatte 11, die (nicht dargestellt)
zur Aufnahme eines Stützrahmens mit vertikalen und horizontalen Trägern 3 und 4
dienen kann. Ein Fussboden 12 ist auf die Grundplatte 11 aufgelegt und dient als
begehbare Oberfläche der Isolationskammer. Zwischen dem Fussboden 12 und dem Bodenelement
2 ist eine Mehrzahl von Isolationslagen 13a, 13b, 13c und 13d eingebaut, die an
sich eine hermetische Abdichtung zwischen Oberfläche des Fussbodens 12 und Grundplatte
11 bewirken.
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Das als Arbeitskabine dienende Kammerelement 5 ist oberhalb des Fussbodens
12 aufgebaut und mit der über den Rand des Bodenelementes 2 herausragenden Isolationslage
13a dichtend verbunden. Um zu vermeiden, dass bei einer Undichtigkeit des Kammerelementes
5 eine Kontaminationsverfrachtung gegen aussen erfolgen kann, ist eine die eigentliche
Arbeitskabine umgebende Umhüllungskammçr 14 vorgesehen. Diese ist entlang ihres
unteren Randbereiches 15 mit der unterhalb der Lage 13a befindlichen Isolationslage
13b im Bodenelement 2 verbunden. Zum Zwecke der Schaffung eines Zwischenraumes
zwischen
Kammerelement 5 und Umhüllungskammer 14 ragt die Isolationslage 13b etwas mehr über
den Rand des Bodenelementes 2 hervor als die Isolationslage 13a. Weitere, unterhalb
der Isolationslage 13b befindliche Isolationslagen 13c und 13d sind präventiv vorgesehen,
um die Möglichkeit zu schaffen, bei Bedarf weitere, in Fig.2 nicht dargestellt Umhüllungskammern
aufzubauen, sollte neuerlich die Gefahr einer Kontaminationsverfrachtung infolge
Undichtigkeit der Umhüllungskammer 14 auftreten.
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In der Fig.3 ist der Zustand dargestellt, wo das als eigentliche Arbeitskabine
dienende Kammerelement 5 durch ein Leck 16a undicht geworden ist, ferner die erste
Umhüllungskammer 14, die durch ein Leck 16b unbrauchbar wurde und schliesslich die
zweite Umhüllungskammer 17, die durch ein Leck 16c unbrauchbar wurde. Eine dritte
Umhüllungskammer 18 wurde rechtzeitig errichtet und mit ihrem Randbereich mit der
Isolationslage 13d im Bodenelement 2 dichtend verbunden. In diesem Zustand empfiehlt
es sich, vorsorglich eine in Fig.3 gestrichelt angedeutete, weitere Umhüllungskammer
19 aufzubauen, die mit der Isolationslage 13e zu verbinden wäre, um sicher zu sein,
dass auch bei Leckwerden der Umhüllungskammer 18 keine Kontaminationsverfrachtung
auftreten kann.
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In den Fig.2 und 3 ist schliesslich schematisch eine Zugangsöffnung
20 angedeutet, die hermetisch verschliessbar ist und gegebenenfalls als Schleuse
ausgebildet sein kann.
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Es bietet sich an, das Bodenelement 2 als mehrlagiges, starres
Element
vorzusehen, da dieses, während des Betriebs der Isolationskammer, am schwersten
zugänglich ist. Andererseits ist es auch denkbar, eventuell auch ein oder mehrere
zusätzliche Wandbegrenzungselemente mehrlagig auszubilden, insbesondere dann, wenn
ein solches Durchführungen für Wasser-, Luft- oder Energieversorgungsleitungen aufweist.
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Lecks in Arbeitskammern der erwähnten Art sind nicht voraussehbar;
folglich soll die Möglichkeit geschaffen werden, innert kürzester Zeit oder vorsorglich
Unhüllungskammern aufzubauen, dies ohne die Isolationskammer abzubauen oder den
Betrieb zu unterbrechen. Eine deutliche Kosteneinsparung lässt sich dadurch realisieren,
dass an einem während des Arbeitsprozesses nicht oder nur unter erhöhten Gefahren
zugänglichen Element eine Mehrzahl von Teilelementen zusätzlicher Isolationskammerelementen
angebracht werden, wobei diese erst bei tatsächlicher Erfordernis fertig aufzubauen
sind.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass zwischen den einzelnen
Kammern Abschirmorgane, Schutzvorrichtungen gegen Beschädigungen von aussen oder
Abstandshalter vorgesehen sein können. Die Zwischenräume können mit Unterdruck beaufschlagt
werden, sodass nach bekannter Technologie auf Grund von Druck- oder StrömungsEnderungen
eine Lecküberwachung möglich ist.